CURS nr.7. Structura Soarelui Fluxuri radiative

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "CURS nr.7. Structura Soarelui Fluxuri radiative"

Αἰκατερίνη Βούλγαρης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 CURS nr.7 Structura Soarelui Fluxuri radiative

3 Avand temperaturi si presiuni foarte ridicate, materia solara se afla numai in stare gazoasa. Astfel, in structura Soarelui intra interiorul Soarelui si atmosfera solara. INTERIORUL SOARELUI - se afla sub semnul echilibrului intre gravitatia si presiunea interna, fiind alcatuit din nucleu, zona radiativa si zona convectiva. Nucleul este alcatuit in proportie de 2 % din elemente grele, iar restul din heliu; are temperaturi de pana la 10 miliarde grade Kelvin, presiuni foarte mari de 2 x atmosfere si o densitate de 1,5 x 10 5 kg/mc;

4 in aceste conditii au loc reactii termonucleare de fuziune a hidrogenului in heliu (lantul proton - proton si in secundar ciclul carbon - azot), ceea ce produce cantitati enorme de energie; aceasta energie se propaga spre exterior, in proportie de 98 %, sub forma de lumina de catre fotoni (cuante de energie) si 2 % sub forma de neutrinos; ZONA RADIATIVA este arealul in care gazul solar nu este transparent, iar fotonii sunt absorbiti la distante mici de locul emisiei, de catre atomii din aceasta zona;

5 ZONA CONVECTIVA - se desfasoara pana la suprafata Soarelui; aici are loc transmiterea energiei spre atmosfera solara, mai putin prin radiatie si mai mult sub forma curentilor de convectie.

6 ATMOSFERA SOLARA - alcatuieste partea superioara a Soarelui si se compune din trei invelisuri concentrice: fotosfera, cromosfera si coroana solara. Fotosfera este stratul principal al atmosferei solare, situat la baza acesteia si desfasurandu-se pe o grosime de km; ea inconjoara zona convectiva si reprezinta suprafata vizibila, stralucitoare a Soarelui; Cromosfera - este situata deasupra fotosferei si are o grosime de la km pana la km; este vizibila numai in timpul eclipselor totale de Soare, cand apare ca o banda de lumina colorata in rosu ce inconjoara discul solar.

7 in cromosfera, densitatea scade paralel cu cresterea inaltimii, pe cand temperatura continua sa scada in partea inferioara pana la K, pentru ca apoi sa creasca la valori de K pentru nivelul de 1000 km, ajungand la 1 milion grade Kelvin in partea superioara; Coroana solara este stratul exterior cel mai gros al atmosferei solare situat deasupra cromosferei, pana la 1 milion de km si format dintr-un gaz ionizat; ca si cromosfera, este vizibila numai in timpul eclipselor totale de Soare, cand apare ca o aureola argintie;

8 ACTIVITATEA SOLARA Reprezinta ansamblul fenomenelor nestationare, deci variabile in timp si spatiu, ce au loc in atmosfera solara si pe suprafata Soarelui, ca: petele solare, eruptiile solare, protuberantele solare si regiunile solare active. Dintre acestea, indicii principali ai activitatii solare sunt numarul si aria totala a petelor solare, constatandu-se ca au o ciclicitate de 11,2 ani, reprezentand ciclul activitatii solare;

9 activitatea solara are efecte asupra diverselor procese si fenomene din atmosfera terestra si asupra unor activitati antropice (intreruperea sau diminuarea comunicatiilor prin radio, defectiuni ale retelei de inalta tensiune); se pare ca, luminozitatea Soarelui poate fi influentata de structura petelor solare, iar activitatea solara determina variabilitatea climatica; eruptiile solare care apar in cromosfera, mai rar in coroana solara si foarte rar in fotosfera au doua componente: una optica si alta plasmatica.

10 RADIATIA SOLARA, TERESTRA SI ATMOSFERICA In urma procesului de fisiune Soarele emite continuu si in toate directiile o cantitate de energie sub forma de radiatii; cantitatea totala de energie emisa este de 5,2 x cal/min; daca aceasta energie ar lipsi, temperatura suprafetei terestre ar fi aproape de 0 0 K ( C); din aceasta cantitate de energie emisa de Soare, Pamantul primeste a doua miliarda parte (1,37 x calorii);

11 aceasta energie primita se exprima prin constanta solara, care este cantitatea de energie radianta ce cade intr-un minut pe o suprafata de 1 cm 2, orientata perpendicular pe directia razelor solare si situata la limita superioara a atmosferei; valoarea sa este aproape constanta, de 1,94 cal/cm 2 /min, cu mici variatii de 1 %, determinata de variatia in cursul anului a distantei dintre Soare si Pamant si de activitatea solara; fluxurile de energie radianta ce vin de la Soare se propaga prin atmosfera sub forma de unde si sub forma de corpusculi;

12 RADIATIA CORPUSCULARA isi trimite energia prin intermediul unor particule materiale elementare (subatomice) de ioni, protoni, electroni, neutroni, cu energii foarte inalte; aceasta categorie de radiatie nu ajunge la suprafata terestra, intrucat este dirijata de campul magnetic terestru catre zonele polare, unde la inaltimi mai mari de 100 km, determina fenomene de ionizare a aerului si de formare a aurorelor polare; RADIATIILE TERMICE transmise sub forma de unda, intrucat au proprietati magnetice si electrice, sunt denumite radiatii electromagnetice (au viteze de km/s);

13 ele alcatuiesc spectrul solar, cuprinzand radiatii de diferite lungimi de unda si nu necesita pentru transmitere un mediu material intermediar; radiatia solara isi modifica in atmosfera compozitia sa spectrala, in functie de inaltimea Soarelui deasupra orizontului; radiatia care vine de la Soare este considerata radiatie de unda scurta, iar cea emisa de atmosfera si de suprafata terestra - radiatie de unda lunga;

14 RADIATIA SOLARA DIRECTA - fractiunea din radiatia solara, care strabate atmosfera Pamantului, ajungand nemodificata la suprafata terestra, sub forma unui flux de raza paralele; strabatand atmosfera ea slabeste prin absorbtie, difuzie si reflexie; se evalueaza prin cantitatea de energie radianta, care vine de la Soare in timp de un minut pe un cm 2 de suprafata neagra, asezata perpendicular pe directia razelor; in componenta sa intra radiatiile spectrului cuprinse intre lungimea de unda de 0,29 si 4-5 μ;

15 Intensitatea radiatiei solare directe depinde de inaltimea Soarelui deasupra orizontului, de transparenta aerului, de nebulozitate, de altitudine si de latitudine; Mersul zilnic pe timp senin se caracterizeaza prin cresterea intensitatii radiatiei solare directe, incepand cu rasaritul Soarelui, paralel cu inaltarea sa pe bolta cereasca, atingand valoarea maxima la amiaza (ora 12); cantitatea mai mare de vapori de apa si praf din atmosfera din a doua parte a zilei, reduce transparenta aerului si deci intensitatea insolatiei comparativ cu prima parte a zilei;

16 Înălțimea Soarelui deasupra orizontului la mijlocul zilei, în ziua solstițiului de vară și iarnă

19 Nebulozitatea influenteaza valoarea insolatiei, in sensul ca, norii superiori, transparenti lasa sa strabata radiatia directa atunci cand Soarele este la inaltimi mari, dar sunt opaci la inaltimi mici; Valoarea intensitatii radiatiei solare directe creste o data cu cresterea altitudinii, deoarece scad impuritatile din aer, iar masa atmosferica se reduce; Mersul diurn al radiatiei solare directe scade paralel cu cresterea latitudinii, insa prezenta in aer a unei cantitati mari de praf si vapori de apa la latitudini tropicale si ecuatoriale, determina valori mai mici ale radiatiei directe;

20 Mersul anual al radiatiei solare directe depinde si el de latitudine si de transparenta aerului; Valoarea maxima este la sfarsitul primaverii - inceputul verii si nu in plina vara, cand impuritatile din aer micsoreaza transparenta, iar valoarea minima se inregistreaza la solstitiul de iarna; La poli, curba medie prezinta o amplitudine foarte mare, datorita duratei zilei polare, cand valoarea este maxima, si a noptii polare cand apare valoarea minima; in timpul solstitiului de vara, insolatia primita la poli este superioara celei de la Ecuator;

21 In zona ecuatoriala (cca latitudine) se remarca o dubla oscilatie, cu doua maxime echinoctiale si doua minime solstitiale, precum si amplitudini anuale reduse; La latitudini medii, mersul anual este similar cu cel de la poli, cu un singur maxim in timpul solstitiului de vara si un singur minim la solstitiul de iarna; amplitudinea anuala a curbei este mai mica decat cea din zona polara;

22 La trecerea prin atmosfera, radiatia solara slabeste prin absorbtie, difuzie si reflexie, procese care la randul lor depind de gradul de nebulozitate; Pe cer senin, slabirea este mai mica decat in conditiile de cer acoperit, cand se intensifica absorbtia si reflexia provocata de sistemele noroase;

Σχετικά έγγραφα

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal Principiul I al termodinamicii exprimă legea conservării şi energiei dintr-o formă în alta şi se exprimă prin relaţia: ΔUQ-L, unde: ΔU-variaţia